一种双旋向螺杆驱动进给装置、其控制方法及清洗装置

文档序号:43709993发布日期:2025-11-12 17:48阅读:22来源:国知局

本发明属于驱动装置,特别涉及一种双旋向螺杆驱动进给装置、其控制方法及清洗装置。


背景技术:

1、在诸多工业生产场景及日常设备应用中,常需装置既能实现直线往复进给运动,又能实现正反转动的机构。例如在机械加工领域的部分特种加工如缸体内的珩磨及高压断路器瓷瓶内壁的清洁等,工艺要求刀具(工具)既能沿特定直线轨迹往复进给,又要能根据加工需求适时正反转动,以优化加工表面质量。

2、传统做法是分别采用不同的驱动装置来实现这两种运动,这导致设备结构极为复杂,体积庞大,占据大量空间,且成本高昂。此外,多个驱动装置协同工作时,控制难度大增,各装置间的同步协调不佳,易出现运动误差,严重影响加工精度与效率。

3、申请号为2024110384425的专利申请,提供了一种驱动装置,其能够实现旋转运动及直线往复运动。但是其使用时需要外部动力系统(通过两组外置的齿轮组进行传动以实现旋转运动及直线往复运动)驱动,此种设计使得装置结构不紧凑,外接动力系统使得该装置无法适应狭小空间的工作(无法进入到缸体内部进行珩磨及清洗工作)。另外,该装置的往复运动通过第一齿轮上连接的外部动力系统实现,通过单个动力系统驱动的形式,驱动力较弱。


技术实现思路

1、本发明提供了一种双旋向螺杆驱动进给装置、其控制方法及清洗装置,以解决现有技术中驱动装置结构不紧凑,无法适应狭小空间工作的问题。

2、为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:

3、第一方面,本发明提供了一种双旋向螺杆驱动进给装置,包括驱动装置、圆筒状的壳体以及与壳体同轴活动设置的双旋向螺杆,所述双旋向螺杆包括左旋螺杆和右旋螺杆,所述左旋螺杆和右旋螺杆上均连接有滚珠螺母,所述滚珠螺母和壳体转动连接;所述双旋向螺杆的两端部均伸出于壳体外,且至少一端连接有用于安装器具的夹头;驱动装置包括固定在壳体内的两个电机,每个所述电机的输出端和一个滚珠螺母连接。

4、优选,左旋螺杆和右旋螺杆并非采用焊接或其他形式的连接制成,双旋向螺杆的左旋螺杆和右旋螺杆为同一根杆,可以在同一根杆的左段和右段采用机加工的形式制成,同一根杆设计形式可保证双旋向螺杆的结构强度。

5、优选,双旋向螺杆同轴转动设置在壳体内,同轴转动的设计,可保证双旋向螺杆的转动稳定。

6、需要注意的是,左旋螺杆和右旋螺杆上均连接有一个滚珠螺母,即双旋向螺杆上共连接两个滚珠螺母。

7、在一个具体的方案中,所述壳体的左端密封连接有左端盖,所述壳体的右端密封连接有右端盖;所述双旋向螺杆的两端部分别贯穿至左端盖及右端盖外,并且和所述左端盖及右端盖密封连接。

8、优选,密封连接可通过设置密封部实现,如壳体和左端盖及右端盖之间可通过密封圈实现,双旋向螺杆的端部可通过轴承实现。密封连接防止水进入,保证使用寿命。

9、优选,左端盖和壳体之间及右端盖和壳体之间均通过螺旋连接,便于拆卸端盖。

10、在一个具体的方案中,所述壳体的中间部固定有环形隔板,所述双旋向螺杆穿过所述隔板的中心过孔,驱动装置的两个电机分别位于所述隔板的两侧。

11、在一个具体的方案中,所述电机包括定子线圈、空心转子和永磁铁;所述定子线圈固定在壳体内,所述永磁铁与空心转子固定连接构成转子,所述转子转动设置在定子线圈内;所述空心转子通过法兰与滚珠螺母固定连接。

12、优选,空心转子的内孔与双旋向螺杆的外圆柱面间隙配合。

13、在一个具体的方案中,所述壳体的端部固定有轴承座,所述滚珠螺母通过轴承组转动设置在轴承座内;所述轴承组的两轴承间设有隔套,所述隔套与滚珠螺母固定联接;所述隔套外固定设有编码盘,在编码盘相对应位置的轴承座内固定设有光电传感器,所述编码盘和光电传感器用于检测滚珠螺母的实际转动角度。

14、优选,轴承组包括两个同轴布置且尺寸相同的轴承,隔套设置在两个轴承之间,和轴承同轴设置。

15、需要说明的是,在编码盘相对应位置的轴承座内固定设有光电传感器中的相对应位置只要满足编码盘和光电传感器工作即可,如编码盘和光电传感器可设置在同一条直线上。隔套跟随滚珠螺母转动带动编码盘转动,固定在轴承座内的光电传感器和编码盘配合,实现滚珠螺母实际转动角度的检测。

16、在一个具体的方案中,所述双旋向螺杆沿轴线设有通孔,且通孔至少贯通双旋向螺杆的一端部。

17、优选,通孔贯通双旋向螺杆的一端部,且该端部为远离夹头的一端,在靠近夹头一端的双旋向螺杆上设有多个周向布置的贯通孔,所述贯通孔和通孔连通。

18、优选,通孔贯通双旋向螺杆的两端部,此设计可通过夹头连接其他工作装置,贯通孔需设计在其他工作装置上。

19、在一个具体的方案中,还包括罩壳,所述罩壳连接在壳体的外壁上,所述罩壳沿所述壳体的长度方向布置。

20、在一个具体的方案中,所述罩壳的截面为u形,所述罩壳内能连接传动件。

21、优选,传动件是杆件,传动件的一端部连接在罩壳内,另一端部和原动件连接,以带动壳体移动。

22、优选,罩壳有两个,两个罩壳对称连接在壳体的外壁。

23、第二方面,本发明公开了一种根据第一方面任一项所述的双旋向螺杆驱动进给装置的控制方法,包括:控制左旋螺杆和右旋螺杆上的滚珠螺母做相同方向且相等角速度的转动,驱动双旋向螺杆带动夹头做同向相等角速度的转动;控制左旋螺杆和右旋螺杆上的滚珠螺母做角速度数值相等且相反方向的转动,驱动双旋向螺杆带动夹头做轴向运动;控制左旋螺杆上的滚珠螺母做顺时针转动,角速度是ω3+ω1,控制右旋螺杆上的滚珠螺母做逆时针转动,角速度是ω3-ω1;驱动双旋向螺杆带动夹头做顺时针ω1转动,同时向右轴向运动;控制左旋螺杆上的滚珠螺母做逆时针转动,角速度是ω4+ω2,控制右旋螺杆上的滚珠螺母做顺时针转动,角速度是ω4-ω2;驱动双旋向螺杆带动夹头做逆时针ω2转动,同时向左轴向运动。

24、第三方面,本发明提供了一种清洗装置,包括第一方面任一项所述双旋向螺杆驱动进给装置,所述夹头上连接有擦洗机构。

25、有益效果:

26、本发明将电机内置于壳体内,使得装置整体结构紧凑、尺寸小,相较于外接驱动装置的形式,本发明适用于狭小空间的进给运动,能够进入至缸体内部进行珩磨及清洗等工作;

27、本发明通过壳体内内置的两台电机驱动两个滚珠螺母,与一端采用滚珠丝杆及滚珠螺母,另一端采用花键轴及滚珠花键套的组合结构方案相比,本发明无论是转动时的扭力,还是轴向的驱动力,都是同时由两台电机驱动提供,驱动力大;

28、本发明通过壳体内内置的两台电机驱动两个滚珠螺母转动,进而驱动双旋向螺杆运动,使双旋向螺杆端部的器具既可以只做双向轴向运动,又可以只做双向转动,还可以既周向正反向转动的同时轴向往返移动,运动控制灵活。



技术特征:

1.一种双旋向螺杆驱动进给装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的双旋向螺杆驱动进给装置,其特征在于,所述壳体(1)的左端密封连接有左端盖(16),所述壳体(1)的右端密封连接有右端盖(17);

3.根据权利要求1所述的双旋向螺杆驱动进给装置,其特征在于,所述壳体(1)的中间部固定有环形隔板(8),所述双旋向螺杆(2)穿过所述隔板(8)的中心过孔,驱动装置(6)的两个电机分别位于所述隔板(8)的两侧。

4.根据权利要求1所述的双旋向螺杆驱动进给装置,其特征在于,所述电机包括定子线圈、空心转子和永磁铁;

5.根据权利要求1所述的双旋向螺杆驱动进给装置,其特征在于,所述壳体(1)的端部固定有轴承座,所述滚珠螺母通过轴承组转动设置在轴承座内;

6.根据权利要求1所述的双旋向螺杆驱动进给装置,其特征在于,所述双旋向螺杆(2)沿轴线设有通孔(24),且通孔(24)至少贯通双旋向螺杆(2)的一端部。

7.根据权利要求1所述的双旋向螺杆驱动进给装置,其特征在于,还包括罩壳(15),所述罩壳(15)连接在壳体(1)的外壁上;

8.根据权利要求7所述的双旋向螺杆驱动进给装置,其特征在于,所述罩壳(15)的截面为u形,所述罩壳(15)内能连接传动件。

9.一种根据权利要求1-8任一项所述的双旋向螺杆驱动进给装置的控制方法,其特征在于,包括:

10.一种清洗装置,其特征在于,包括权利要求1-8任一项所述双旋向螺杆驱动进给装置,所述夹头(9)上连接有擦洗机构。


技术总结
本发明提供了一种双旋向螺杆驱动进给装置、其控制方法及清洗装置,进给装置包括驱动装置、圆筒状的壳体以及与壳体同轴活动设置的双旋向螺杆,双旋向螺杆包括左旋螺杆和右旋螺杆,左旋螺杆和右旋螺杆上均连接有滚珠螺母,滚珠螺母和壳体转动连接;双旋向螺杆的两端部均伸出于壳体外,且至少一端连接有用于安装器具的夹头;驱动装置包括固定在壳体内的两个电机,每个电机的输出端和一个滚珠螺母连接。本发明具有结构紧凑、尺寸小,驱动力大的优点。

技术研发人员:刘晓强,周召信
受保护的技术使用者:南京信息职业技术学院
技术研发日:
技术公布日:2025/11/11
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